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xmczhaozhao鐵蟲 (小有名氣)
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[求助]
ANSYS熱模擬高溫拉伸，結構場計算出現問題，麻煩各位幫忙看看，附詳細命令流
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ANSYS熱模擬高溫拉伸，結構場計算出現問題，剛上手找不出原因，麻煩各位幫忙看看，附詳細命令流如下： finish /clear /filname,relashen003,0 !原先的日志文件 /prep7 ET,1,PLANE55 ! 原先為PLANE55，改高階看看收斂的問題 ,結果一樣 KEYOPT,1,3,1 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,100 !定義不同溫度點 MPTEMP,2,200 MPTEMP,3,300 MPTEMP,4,400 MPTEMP,5,500 MPTEMP,6,600 MPTEMP,7,700 MPTEMP,8,800 MPTEMP,9,900 MPTEMP,10,1000 MPTEMP,11,1100 MPTEMP,12,1200 MPDATA,KXX,1,,0.04815 ! 定義材料不同溫度下的熱傳導系數 MPDATA,KXX,1,,0.04647 MPDATA,KXX,1,,0.04396 MPDATA,KXX,1,,0.04145 MPDATA,KXX,1,,0.03810 MPDATA,KXX,1,,0.03517 MPDATA,KXX,1,,0.03182 MPDATA,KXX,1,,0.02596 MPDATA,KXX,1,,0.02596 MPDATA,KXX,1,,0.02680 MPDATA,KXX,1,,0.02880 MPDATA,KXX,1,,0.02973 !MPPLOT,KXX,1 MPTEMP,,,,,,,, ! 定義材料不同溫度下的比熱 MPTEMP,1,100 MPTEMP,2,200 MPTEMP,3,400 MPTEMP,4,600 MPTEMP,5,710 MPTEMP,6,750 MPDATA,C,1,,468.9 MPDATA,C,1,,481.5 MPDATA,C,1,,523.4 MPDATA,C,1,,573.6 MPDATA,C,1,,636 MPDATA,C,1,,636 !MPPLOT,C,1 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,DENS,1,,7.81E-006 ! 密度 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 UIMP,1,REFT,,,400 ! 定義熱膨脹參考溫度 MPDATA,ALPX,1,,1e-5 ! 定義材料熱膨脹系數 MPTEMP,,,,,,,, ! 定義材料彈性模量和泊松比 !MPTEMP,1,20 !MPTEMP,2,100 !MPTEMP,3,200 !MPTEMP,4,300 MPTEMP,1,400 MPTEMP,2,500 MPTEMP,3,610 MPTEMP,4,660 MPTEMP,5,710 MPTEMP,6,750 !MPDATA,EX,1,,2e5 ! 彈性模量 !MPDATA,EX,1,,1.9e5 !MPDATA,EX,1,,1.7742e5 !MPDATA,EX,1,,1.65e5 MPDATA,EX,1,,1.5233e5 MPDATA,EX,1,,1.3979e5 MPDATA,EX,1,,1.26e5 MPDATA,EX,1,,1.04e5 MPDATA,EX,1,,9.5457e4 MPDATA,EX,1,,4.5e4 !MPDATA,PRXY,1,,0.28 ! 泊松比0.24~0.28 !MPDATA,PRXY,1,,0.28 !MPDATA,PRXY,1,,0.28 !MPDATA,PRXY,1,,0.28 MPDATA,PRXY,1,,0.28 MPDATA,PRXY,1,,0.28 MPDATA,PRXY,1,,0.28 MPDATA,PRXY,1,,0.28 MPDATA,PRXY,1,,0.28 MPDATA,PRXY,1,,0.28 MPPLOT,EX,1 TB,MISO,1,5,, !Tb, lab, mat, ntemp,npts,tbopt,eosopt 定義非線性材料特性表 !TBTEMP,20 !Mat: 材料號 Ntemp: 數據的溫度數 Npts: 對某一給定溫度數據的點數 !TBPT,defi,0.0017627,352.54 !! Miso: 多段線性等向強化（最多100個點） !TBPT,defi,0.025,494.6 !TBPT,defi,0.05,587.29 !TBPT,defi,0.1,645.68 !TBPT,defi,0.175,667.44 !TBPT,defi,2,700 !670 TBTEMP,400 TBPT,defi,0.001050351,160 TBPT,defi,0.025,230 TBPT,defi,0.05,315 TBPT,defi,0.1,350 TBPT,defi,0.175,365 TBPT,defi,2,400 !370 TBTEMP,610 TBPT,defi,0.000713,89.83 TBPT,defi,0.025,93.85 TBPT,defi,0.05,97.11 TBPT,defi,0.075,97.82 TBPT,defi,2,120 !100 TBTEMP,660 TBPT,defi,0.000635,66.02 TBPT,defi,0.025,73.11 TBPT,defi,0.05,73.81 TBPT,defi,2,100 !75 TBTEMP,710 !TBTEMP,660 TBPT,defi,0.00046,43.91 !TBDATA,,66,92,,,, 雙線性等向強化的屈服應力和切線模量 TBPT,defi,0.0084,44.49 TBPT,defi,0.025,45.19 TBPT,defi,2,80 !50 TBTEMP,750 TBPT,defi,0.000834667,37.56 TBPT,defi,0.025,38.7 TBPT,defi,0.05,39.11 TBPT,defi,2,70 !45 TBPLOT,MISO,1 !* K,1,0,0 !建模、化分網格 K,2,5,0 K,3,5,25 K,4,0,25 A,1,2,3,4 /PNUM,LINE,1 /PNUM,KP,1 LESIZE,1,,,10 LESIZE,3,,,10 LESIZE,2,,,25,2.5 LESIZE,4,,,25,0.4 AMESH,ALL !劃分單元 改成體單元是VMESH,ALL SAVE !* /SOLU! 進入求解器 TUNIF,20 !定義初始溫度 LSEL,S,,,2 NSLL,,1 SF,ALL,CONV,1E-5,1200 !NSEL,S,LOC,X,5 ! 也可以SFL,2,CONV,1E-5,1200 !SF,ALL,CONV,1E-5,1200 !在2號線節(jié)點上施加對流換熱載荷 ANTYPE,TRANS !設置為瞬態(tài)分析類型 !TIMINT,OFF 關掉時間積分 KBC,1 ! 設置為階躍加載方式 OUTRES,,ALL ! 定義結果輸出 TOFFST,273 ! 設置溫度偏移量 ALLSEL,ALL AUTOTS,ON ! 打開自動時間開關 DELTIM,50,50,100 TIME,1500 ! 定義求解時間,最后溫度874℃ SOLVE FINISH !* /POST1 ! 進入通用后處理 /DSCALE,1,1.0 ! 設置顯示比例 SET,LAST ! 讀取最后載荷步文件 PLNSOL,TEMP,,0, ! 顯示溫度分布云圖 ! 第二步，進行結構場分析 FINISH /FILNAME,relashen004,0 /PREP7 EPLOT LSCLEAR,ALL ! 清除溫度場載荷 DDEL,ALL !刪除溫度載荷 ETCHG,TTS ! 將溫度場單元轉化為結構場單元，PLANE55改為PLANE42 ，77-82 ET,1,VISCO106 ! 將單元類型1更改為VISCO106大變形分析單元 KEYOPT,1,3,1 ! 更改分析類型為軸對稱 KEYOPT,1,5,0 KEYOPT,1,6,0 KEYOPT,1,7,0 TREF,610 ! 定義參考溫度 NSEL,S,LOC,Y,0 D,ALL,UY,0 ! 施加下面Y向約束 NSEL,S,LOC,X,0 D,ALL,UX,0 ! 施加對稱約束 NSEL,S,LOC,Y,25 D,ALL,UX,0 D,ALL,UY,5 !F,ALL,FY,10 ! 施加上面力的約束，改為按位移速度加載力的方式 ALLSEL,ALL FINISH !* /SOLU ! 進入求解器 LDREAD,TEMP,,,1500, ,'relashen003','rth','' ! 讀取溫度場分析結果 ANTYPE,0 !TRANS ! 設置為瞬態(tài)分析選項 !KBC,0 ! 斜坡式位移速度加載力載荷方式 ! VELY,0.5 ! 速度邊界條件輸入使用的標簽 NLGEOM,1 ! 設置為大變形分析 DELTIM,.01,.001,.2 ! 定義時間子步 OUTRES,ERASE OUTRES,ALL,ALL ! 設置輸出選項 TIME,2! 定義求解時間 ! CNVTOL,F,10000,0.00001,2 ! cnvtol,f,5000,0.0005,0 !定義力的收斂準則 ! cnvtol,u,10,0.001,2 ! 定義位移的收斂準則 ALLSEL,ALL SOLVE !* /POST1 SET,LAST PLNSOL,S,EQV,0,1.0 ! 顯示等效應力分布云圖 /EXPAND,27,AXIS,,,10 ! 設置三維周期擴展選項 PLNSOL,S,EQV,0,1.0 /EXIT,NOSAV ! 退出ANSYS |
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xiegangmai: 金幣+1, 謝謝參與！ 2013-03-27 21:40:40
xiegangmai: 金幣+1, 謝謝參與！ 2013-03-27 21:40:40
| ANSYS 中好像也不能夠輸入應力 - 應變下降段；因為應力 - 應變 下降段意味著材料已經破壞了。 |
9樓2013-03-27 09:38:44
【答案】應助回帖
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感謝參與，應助指數 +1
xmczhaozhao: 金幣+4, ★★★很有幫助 2013-03-18 15:16:39
xiegangmai: 金幣+3, 謝謝建議！ 2013-03-24 14:05:23
感謝參與，應助指數 +1
xmczhaozhao: 金幣+4, ★★★很有幫助 2013-03-18 15:16:39
xiegangmai: 金幣+3, 謝謝建議！ 2013-03-24 14:05:23
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1 先檢查一下材料數據是否正確，比如說： 你的導熱系數定義的溫度最i高達到 1200 °，其它材料性能只定義到 750 °，如果溫度超過 750 °，結果可能會有問題。 看你的命令流，你使用的長度單位好像是 mm，如是，則你的密度值不對。因為對這種情況，密度單位應該是 T/mm^3，其中 T - 噸；因此你的密度值應該是 7.81e-9，不是 7.81e-6 （Kg/mm^3）； 此外，看你的密度和彈性模量值，你的材料應該是鋼，那么你定義的導熱系數值也就不對了，小了好幾個數量級。此外，你的對流換熱系數也需要檢查一下。 材料性能出問題，多半是單位制不協(xié)調造成的，所以你需要仔細檢查一下各材料屬性的單位，看是否與： mm - T - s 單位制一致。 2 查看溫度結果是否合理 根據你定義的材料性能，估計只在對流換熱的線段附近溫度有明顯變化，遠一點的地方溫度變化不會很大。 如確實這樣，需要好好檢查和修改材料性能數據。 |
» 本帖已獲得的紅花（最新10朵）
2樓2013-03-17 18:02:41
xmczhaozhao
鐵蟲 (小有名氣)
- 應助: 0 (幼兒園)
- 金幣: 178.1
- 帖子: 76
- 在線: 19.7小時
- 蟲號: 1512699
- 注冊: 2011-11-27
- 性別: MM
- 專業(yè): 金屬材料的力學行為
送鮮花一朵
 非常之感謝！ 我定義的是45鋼的，材料參數能查到的都用上了，我還想在問幾個問題：1 導熱系數和比熱部分我認為是在溫度場用，不影響結構場，所以就定義的多了點，那是不是最好和結構場的應力應變溫度對應？ 2 我的單位是mm，密度的確對應的是kg/mm^3，我見參考書是這個量級，我就這樣定義了，我可以改一下試試，導熱系數單位是（W/mm.℃），這個應該沒錯，換算成一般的（W/m.K）就是乘以10*3了 3 對流換熱系數是我自己仿照做實驗的那個情況、尺寸算的（文獻上沒查到  ），比一般的例子所用的鋼材小了一個數量級，我理解是因為我的尺寸小，換熱面小，可以嗎？我再重新算一下4 溫度結果如圖，到505°后就基本均勻分布了，你一說我也不敢肯定說正確不正確了 現在問題是我把各溫度下本構關系直接在結構場拉伸，結果正確，那就是本構定義沒問題了吧，就是一耦合溫度場，讀取了溫度結果就不對，我改了載荷步大小，能計算，也有結果，就是附圖，但是結果不正確，從開始頸縮處應力竟然一直還增大，而且比我定義的強度極限小，更改網格劃分竟然出現中間縮回去的結果，我還應該再從哪里修改模擬了？我覺得還是哪里有問題，就是不知道再從哪里下手，穩(wěn)態(tài)的我也算過了，基本上結果分布一樣，謝謝，收斂圖上傳錯了，忽略它 溫度圖.jpg 應力圖.jpg 應力圖2.jpg 應力圖-加多或者少點問個就這樣了.jpg |
3樓2013-03-18 15:15:26
【答案】應助回帖
★ ★
xiegangmai: 金幣+2, 謝謝參與！ 2013-03-24 14:05:36
xiegangmai: 金幣+2, 謝謝參與！ 2013-03-24 14:05:36
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原因還是你的材料性能有問題：導熱系數太小，熱不能傳到結構內部，僅對表面有影響；比熱太大，結構溫度難以變化。換熱系數也偏小，熱交換很少，也是的結構溫度上升很小。 給你一個 45 號鋼的材料熱性能數據看看吧，未必準確，可以參考一下： 表1 45號鋼的比熱容. 熱導率與溫度關系 (長度單位 m； 質量單位 kg) T/℃ 100 200 300 400 500 600 700 755 800 900 1000 Cp/(J/kg·℃) 480 498 524 560 615 700 854 1 064 806 637 602 λ/(W/m·℃) 43.53 40.44 38.13 36.02 34.16 31.98 28.66 2 5.14 26.49 25.92 24.02 改變比熱和導熱系數的單位 (m -> mm; Kg -> t : 噸)： 并注意到： J/kg/℃ = m^2/ s^2/℃ = 1e6 · mm^2/ s^2/℃ W/m/℃ = kg·m/s^3/℃ = t·mm/s^3/℃ T/℃ 100 200 300 400 500 600 700 755 800 900 1000 Cp/(J/kg·℃) 480 498 524 560 615 700 854 1 064 806 637 602 - 全部都要乘以 1e6 λ/(t·mm/s^3/℃) 43.53 40.44 3 8.13 36.02 34.16 31.98 28.66 25.14 26.49 25.92 24.02 - 全部不變 表2 45號鋼換熱系數與溫度關系 (長度單位 m； 質量單位 kg) T/℃ 50 100 200 300 350 400 500 600 700 800 h/(W/m^2·℃) 2000 3800 6000 13500 14000 12500 7000 4200 1500 500 改變換熱系數單位： (m -> mm; Kg -> t : 噸)： T/℃ 50 100 200 300 350 400 500 600 700 800 h/(W/mm^2·℃) 2e-3 3.8e-3 6e-3 13.5e-3 14e-3 12.5e-3 7e-3 4.2e-3 1.5e-3 5e-3 |
4樓2013-03-19 10:46:59
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